胡杨pexth基因的克隆及其转基因烟草的抗镉性分析

【目的】克隆胡杨木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因pexth，并研究该基因和植物抗cd2+性之间的关系。【方法】利用rt-pcr方法从胡杨中克隆一个木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因pexth，将该基因的全长cdna克隆到植物表达载体pgreen0029上，然后通过农杆菌介导法，将重组表达载体转入烟草，并对转基因烟草的抗cd2+能力进行初步分析。【结果】pexth基因的开放阅读框（orf）长867bp，含atg起始密码子和tag终止密码子，编码由288个氨基酸组成的蛋白；多重氨基酸序列比对结果显示，pexth蛋白含有木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶（xths）的保守催化活性域deidfeflg和n－糖基化位点nlsg；real-timepcr检测结果表明，pexth基因已经成功在2个转基因株系（l6和l14）中过表达；cd2+胁迫后，转基因烟草根组织中积累的cd2+含量显著高于野生型，而叶组织中积累的cd2+含量明显低于野生型；cd2+胁迫下，转基因烟草叶片的相对电导率显著低于野生型，但抗氧化酶活性、营养元素含量、叶片净光合速率和蒸腾速率等生理指标都要明显高于野生型。【结论】pexth基因的过表达提高了烟草对cd2+的抗性，为进一步深入研究pexth基因在植物抗cd2+机制中的作用奠定了良好基础。